DE1012123B

DE1012123B - Ignition device for internal combustion engines controlled by electron tubes

Info

Publication number: DE1012123B
Application number: DEG16183A
Authority: DE
Inventors: Brooks Hormon Short; Stanley Emil Jacke
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1954-01-08
Filing date: 1955-01-06
Publication date: 1957-07-11

Description

Durch Elektronenröhren gesteuerte Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine durch Elektronenröhren gesteuerte Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen.Ignition device for internal combustion engines controlled by electron tubes The invention relates to an ignition device controlled by electron tubes for internal combustion engines.

Bei bekannten Einrichtungen wird ein Hochfrequenz-Zündsystem verwendet, das eine Quelle für Wechselstrom enthält, der über einen Gleichrichter zum Aufladen eines Kondensators dient. Der Kondensator erregt durch periodische Entladung die Primärzündspule, die durch eine gittergesteuerte Gasentladungsröhre gesteuert wird. Ein von dem gleichgerichteten Strom aufgeladener Hilfskondensator wird durch Schließen eines Unterbrecherkontaktes mit dem Gitter der Röhre so verbunden, daß bei der Entladung die Gasentladungsröhre leitend gemacht wird.In known devices, a high frequency ignition system is used, which contains a source of alternating current that is charged via a rectifier a capacitor is used. The capacitor excites the through periodic discharge Primary ignition coil, which is controlled by a grid-controlled gas discharge tube. An auxiliary capacitor charged by the rectified current is closed by closing a break contact connected to the grid of the tube so that upon discharge the gas discharge tube is made conductive.

Die Zündeinrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des die Primärwicklung der Zündspule erregenden Kondensators mit der Stromquelle über eine nur in einer Richtung stromdurchlässige Elektronenröhre und über eine Induktanz erfolgt. Durch diese Anordnung kann der Hauptkondensator auf größere Spannung aufgeladen werden, ohne daß größere Energie hierzu erforderlich wird. Der Energiebedarf für die Zündeinrichtung kann somit erniedrigt werden, ohne die Zündeigenschaften zu verschlechtern.The ignition device according to the invention is characterized in that that the connection of the capacitor exciting the primary winding of the ignition coil with the power source via an electron tube that is only permeable in one direction and takes place via an inductance. With this arrangement, the main capacitor can be charged to a higher voltage without the need for greater energy will. The energy requirement for the ignition device can thus be reduced without to worsen the ignition properties.

Beispiele für Zündanordnungen nach der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 ein Schaltbild eines Teils der Zündeinrichtung, Fig. 2 eine abgewandelte Zündanordnung, Fig. 3 ein Diagramm, in dem der Ladestrom des Kondensators, entsprechend Schaltbild Fig. 1, - aufgezeichnet ist, Fig. 4 ein Schaltbild einer anderen abgewandelten Anordnung, Fig. 5 ein Diagramm, das die Lade- und Entlade-Charakteristik eines die Zündspule erregenden Kondensators darstellt, und Fig. 6, wie die Kurve der Fig. 5, die Charakteristik bei einer Schaltung nach Fig.4.Examples of ignition arrangements according to the invention are based on the Drawings described in more detail. In the drawings, Fig. 1 shows a circuit diagram of a Part of the ignition device, FIG. 2 a modified ignition arrangement, FIG. 3 a diagram, in which the charging current of the capacitor, according to the circuit diagram Fig. 1, - recorded Fig. 4 is a circuit diagram of another modified arrangement, Fig. 5 is a diagram, that is, the charging and discharging characteristics of a capacitor that excites the ignition coil and FIG. 6, like the curve in FIG. 5, shows the characteristic in a circuit according to Fig. 4.

Inder -in -Fig. 1 dargestellten Schaltung sind ein Transformator 20, ein Widerstand 21, Gleichrichterröhren 22, mit Gitterwiderständen 25 ein Kondensator 23 und Kondensatoren 24 mit anderen, nicht- dargestellten Teilen der elektrischen Zündanlage einer Brennkraftmaschine verbunden. Die Primärwicklung des Transformators 20 wird mit Wechselstrom - gespeist, der durch Umwandlung eines Gleichstromes erhalten wird, welcher von einem brezinkraftmaschinengetriebenen Generator oder von einer Bat= terie kommt. Die Umformung kann -durch einen Summer erfolgen. Die Wechselspannung wird in dem Transformator 20 erhöht; der Strom wird in den Gleichrichtern 22 gleichgerichtet, so daß einer Klemme 26 ein schwankender Gleichstrom zugeleitet wird. Der Kondensator 23 ist ein Pufferkondensator, der Ausgleichsspannungen absorbiert, wenn die Kontakte des nicht dargestellten Summers geöffnet werden, der für die Wechselstromumformung benutzt wird.Indian woman fig. 1 are a transformer 20, a resistor 21, rectifier tubes 22, with grid resistors 25 a capacitor 23 and capacitors 24 with other, not-shown parts of the electrical Ignition system connected to an internal combustion engine. The primary winding of the transformer 20 is fed with alternating current - obtained by converting a direct current which is from a generator driven by a brezinkraftmaschine or from a Battery is coming. The transformation can be done by a buzzer. The alternating voltage is increased in the transformer 20; the current is rectified in rectifiers 22, so that a terminal 26 is supplied with a fluctuating direct current. The condenser 23 is a buffer capacitor that absorbs equalizing voltages when the contacts of the buzzer, not shown, are opened for the alternating current conversion is used.

Die Anode einer Gleichrichterröhre 30 ist über eine Leitung 28 mit der Klemme 26 und deren Kathode über eine Induktanz 32 mit einer der Platten eines Kondensators 34 verbunden, der durch periodische. Entladung die Primärwicklung 38 der Zündspule erregt.The anode of a rectifier tube 30 is connected via a line 28 the terminal 26 and its cathode via an inductance 32 to one of the plates of a Capacitor 34 connected by periodic. Discharge the primary winding 38 the ignition coil energized.

Die Aufladecharakteristik des Kondensatorkreises, der die nur in einer Richtung stromdurchlässige Röhre 30, die Induktanz 32 und den Kondensator 34 enthält; ist in Fig. 3 dargestellt, in der die Spannung U, die dem Kondensator 34 aufgedrückt wird, über der Zeit aufgetragen ist. Beträgt die Gleichstromspannung 1000 Volt und wird diese Spannung dem aus Induktanz 32 und Kondensator 34 bestehenden Stromkreis aufgedrückt, so wird die Spannung des Kondensators 34 entsprechend der gedämpften Sinuskurve ABC'BY in Fig. 3 verlaufen. Wenn also an der Klemme 26 ent= sprechend Punkt A in FigS eine Spannung von un= gefähr 1000 Volt herrscht, -'und die Spannung anwächst, wird die durch Punkt D dargestellte Spannung die Endspannung des Kondensators 34 sein, die über die Induktanz 32 zugeleitet wird. Sie wird annähernd doppelt so groß sein wie die Spannung an der Klemme 26. Würde der Kondensator 34 über einen Widerstand aufgeladen, so würde die Aufladung -nach der Kurve AxB' der Fig. 3 erfolgen, da zur vollständigen Aufladung des Kondensators 34 Zeit erforderlich wäre. Wird indessen der Widerstand durch eine Induktanz, z. B. die Induktanz 32, ersetzt, so folgt die Aufladung des Kondensators 34 nach der Sinuskurve ABC in Fig. 3, bedingt durch die Eigenschaften des Aufladekreises.Wird indessen in den Induktanz 32 und Kondensator 34 enthaltenden Kreis eine Röhre eingeschaltet, die nur in einer Richtung stromdurchlässig ist, so wird der Kondensator 34 nach der Linie A-B aufgeladen, und diese Ladung gemäß der Linie B-C aufrechterhalten, anstatt seine Ladung zu verlieren, wie dies durch den Zweig B-C in Fig. 3 dargestellt ist. Die Röhre 30 ist nur dann stromdurchlässig, wenn Strom von der Klemme 26 zum Kondensator 34 fließt. Wenn die mit B bezeichnete Spannung am Kondensator 34 erreicht ist, wird die Röhre 30 nichtleitend, bis der Kondensator 34 zur Entladung über die Spule gesteuert wird.The charging characteristics of the capacitor circuit including the unidirectional current-permeable tube 30, the inductance 32 and the capacitor 34; is shown in Fig. 3, in which the voltage U, which is applied to the capacitor 34, is plotted over time. If the direct current voltage is 1000 volts and this voltage is applied to the circuit consisting of inductance 32 and capacitor 34, then the voltage of capacitor 34 will run in accordance with the damped sinusoidal curve ABC'BY in FIG. Thus, if ent = speaking point A at terminal 26 in figs a voltage of UN = hazardous 1000 volts prevails, - ', and the voltage increases, the voltage represented by point D will be the end voltage of the capacitor 34, fed via the inductance 32 will. It will be approximately twice as large as the voltage at terminal 26. If the capacitor 34 were charged via a resistor, the charging would take place according to the curve AxB 'in FIG. 3, since it would take time for the capacitor 34 to fully charge . If, however, the resistance is caused by an inductance, e.g. B. the inductance 32, replaced, then the charging of the capacitor 34 follows the sinusoidal curve AB C in Fig. 3, due to the properties of the charging circuit. Meanwhile, in the circuit containing inductance 32 and capacitor 34 a tube is switched on, which only in one direction is current-permeable, the capacitor 34 is charged according to the line AB, and this charge is maintained according to the line BC instead of losing its charge, as is shown by the branch BC in FIG. The tube 30 is only current-permeable when current flows from the terminal 26 to the capacitor 34. When the voltage marked B is reached on the capacitor 34, the tube 30 becomes non-conductive until the capacitor 34 is controlled for discharge via the coil.

Nachdem der Kondensator 34 aufgeladen ist und eine Steuerelektronenröhre 36 leitend gemacht wurde, wie später noch beschrieben wird, wird in der Primärwicklung 38 der Hochfrequenzzündspule ein Strom zur Erde 42 fließen und in deren Sekundärwicklung einen Strom und eine Spannung induzieren, die über einen nicht dargestellten Verteiler den Zündkerzen der Brennkraftmaschine zugeleitet wird, von denen eine mit 40 bezeichnet ist.After the capacitor 34 is charged and a control electron tube 36 which has been made conductive, as will be described later, is in the primary winding 38 of the high-frequency ignition coil, a current will flow to earth 42 and in its secondary winding induce a current and a voltage via a distributor, not shown is fed to the spark plugs of the internal combustion engine, one of which is denoted by 40 is.

Ein Hauptsteuerko.ndensator 44 ist mit einer seiner Platten mit der Erde 42 verbunden, während die andere über eine Leitung 48 und einen Verbindungspunkt 51 mit der durch einen Spannungsregelkreis geregelten Spannung verbunden ist. Dieser Kreis enthält eine Regelröhre 50 mit kalter Kathode und einen Widerstand 52, die, in Reihe geschaltet, zwischen dem Verbindungspunkt 51 und der Erde 42 liegen. Die Anode der Röhre 50 ist mit dem Verbindungspunkt 51 verbunden, während ihre Kathode über den Widerstand-52 an der Erde 42 liegt. Ein regelbarer Widerstand 46 verbindet den Verbindungspunkt 51 mit der Klemme 26. Die Röhre 50 wird stromleitend und hierbei als Nebenschluß wirken, wenn die Spannung am Verbindungspunkt 51 einen vorbestimmten Wert überschreitet, so daß die Spannung des Kondensators 44 auf einem bestimmten Wert, beispielsweise 300 Volt, begrenzt wird.A Hauptsteuererko.ndensator 44 is with one of its plates with the Connected to earth 42, while the other has a line 48 and a connection point 51 is connected to the voltage regulated by a voltage control circuit. This Circuit contains a control tube 50 with a cold cathode and a resistor 52, which, connected in series, between the connection point 51 and the earth 42 are. the The anode of the tube 50 is connected to the connection point 51, while its cathode is connected to earth 42 via resistor-52. A variable resistor 46 connects the connection point 51 with the terminal 26. The tube 50 becomes conductive and thereby act as a shunt when the voltage at connection point 51 is a predetermined Value exceeds, so that the voltage of the capacitor 44 on a certain Value, for example 300 volts, is limited.

Die Kontakte 54 eines Unterbrechers liegen derart in- dem Stromkreis, daß ein Hilfssteuerkondensator 56 von- der Spannung des Kondensators 44 aufgeladen wird, wenn diese Kontakte geschlossen sind. Die Ladung des Kondensators 56 wird dem Gitter der Elektronenröhre 36 aufgedrückt, und zwar über- einen Widerstand 58, wodurch die Röhre 36 leitend gemacht wird und den Fluß des Stromes in die Primä.rwicklüng-38 der Zündspule veranlaßt.The contacts 54 of an interrupter are so in the circuit, that an auxiliary control capacitor 56 is charged by the voltage of the capacitor 44 when these contacts are closed. The charge on capacitor 56 becomes pressed onto the grid of the electron tube 36 via a resistor 58, whereby the tube 36 is made conductive and the flow of current into the primary winding 38 the ignition coil.

Sind die Unterbrecherkontakte 54 geschlossen, so wird:-der Kondensator-56 vom Kondensator 44 über die F-rde42, die Röhre 36 und den Widerstand 58 aufgeladen. Das Aufladen des Kondensators 56 verursacht das Ionisieren der Röhre 36, so daß diese leitend -wird. Dieses Ionisieren veranlaßt die Entladung des Kondensators 34 über die Primärwicklung 38 der Zündspule, wodurch die Zündspannung an der Zündkerze 40 erzeugt wird. -Ein Widerstand 60, der einerseits zwischen dem Kondensator 56 und dem Widerstand 58 liegt und andererseits mit der Erde 42 verbunden ist, begrenzt die Entladung des Kondensators 56, wenn die Unter= brecherkontakte 54 offen sind. In diesem Falle wird der Kondensator 56 über die Widerstände 62 und 60 entladen und ergibt am Gitter der Röhre 36 negative Spannung. Diese negative Spannung verhindert jede Möglichkeit eines Ionisierens der Röhre 36, wenn die Unterbrecherkontakte 54 offen sind.If the interrupter contacts 54 are closed, then: -the capacitor -56 charged by capacitor 44 through F-rde42, tube 36 and resistor 58. The charging of the capacitor 56 causes the tube 36 to ionize so that this becomes conductive. This ionization causes the capacitor to discharge 34 via the primary winding 38 of the ignition coil, whereby the ignition voltage is applied to the spark plug 40 is generated. -A resistor 60, on the one hand between the capacitor 56 and the resistor 58 and is on the other hand connected to the earth 42 is limited the discharge of the capacitor 56 when the breaker contacts 54 are open. In this case, the capacitor 56 is discharged via the resistors 62 and 60 and gives negative voltage across the grid of tube 36. This negative tension prevents any possibility of the tube 36 ionizing when the breaker contacts 54 are open.

Die Zündanordnung arbeitet zufriedenstellend, wenn Elemente folgender Kennzeichen benutzt werden Primärwicklung des Transformators 20 je 22 Windungen mit Draht von 1,08 mm° Durchmesser, Sekundärwicklung des Transformators 20 3000 Windungen mit Draht von 0,15 mm Durchmesser, Gleichrichterröhren 22 . . Triode mit den Kennzeichen min. Anlaß-Spitzenspannung ..... 550 Volt Anlaß-Anodenstrom . .. . . . . . . . . . . 40 [,A mäx. Sperrspannung . . . . . . . . . . . . . 2000 Volt max. Sperrstromstärke . . . . . . . . . . . 0,6 1,A max. Anodenstrom . . . . . . . . . . . . . . 220 #xA max. Gleichstrom-Ausgangsstrom 35 [,A min. Gleichstrom-Ausgangsstrom 0,2 [A max. Ausgangsspannung . . . . . . . . . 1800 Volt . Widerstand 21 . . . . . . . . . 5000 Ohm, Kondensator 23 . . . . . . . . 0,006 g, Gitterwiderstände 25 ... 10 Megohm, Kondensatoren 24 . . . . . . 0,68 @F, Induktanz 32 . . . . . . . . . . 70 H, Kondensator 34 . . . . . . . . 0,025 wF, Kondensator 44 . . . . . . . . 0,25 J, Widerstand 46 47 000 Ohm, Widerstand 52 @. ...-. . .. . 51000 Ohm, Kondensator 56 . . . . . . . . 0,0025 wF, Widerstand 58 . . . . . . . . . 22 000 Ohm, Widerstand 60 . . . . . . . . . 400 000 Ohm, Widerstand 62 . . . . . . . . . 150 000 Ohm. Die Gleichrichterröhren 22 und 30, die Röhren mit . kalten Kathoden sind (sie haben nicht geheizte Kathoden), werden durch ein elektrostatisches Feld leitend gemacht, das durch Aufdrücken einer verhältnismäßig hohen Spannung von der Sekundärseite des Transformators 20 erzeugt wird. Die Röhren" bleiben, einmal ionisiert durch die aktivierte Elektrode, leitend.The ignition arrangement works satisfactorily if elements of the following characteristics are used: primary winding of transformer 20 with 22 turns each with wire of 1.08 mm ° diameter, secondary winding of transformer 20 3000 turns with wire of 0.15 mm diameter, rectifier tubes 22. . Triode marked minimum starting peak voltage ..... 550 volts starting anode current. ... . . . . . . . . . 40 [, A max. Reverse voltage. . . . . . . . . . . . . 2000 volts max. . . . . . . . . . . 0.6 1, A max. . . . . . . . . . . . . . 220 #xA max. DC output current 35 [, A min. DC output current 0.2 [A max. Output voltage. . . . . . . . . 1800 volts. Resistance 21. . . . . . . . . 5000 ohms, capacitor 23. . . . . . . . 0.006 g, grid resistors 25 ... 10 megohms, capacitors 24. . . . . . 0.68 @F, inductance 32. . . . . . . . . . 70 H, capacitor 34. . . . . . . . 0.025 wF, capacitor 44. . . . . . . . 0.25 J, resistor 46 47 000 Ohm, resistor 52 @. ...-. . ... 51000 ohms, capacitor 56. . . . . . . . 0.0025 wF, resistor 58. . . . . . . . . 22,000 ohms, resistor 60. . . . . . . . . 400,000 ohms, resistor 62. . . . . . . . . 150,000 ohms. The rectifier tubes 22 and 30, the tubes with. Cold cathodes (they have unheated cathodes) are made conductive by an electrostatic field created by the application of a relatively high voltage from the secondary side of the transformer 20. The tubes "remain conductive once ionized by the activated electrode.

Die Röhre 30 leitet ansteigende Werte von Spannungen in nur einer Stromrichtung. Wenn die Spannungen einen Höchstwert für eine gegebene Stromrichtung erreichen, wird die Röhre während der durch das Kurvenstück A-B in Fig. 3 dargestellten Zeit leitend.The tube 30 conducts increasing values of voltages in only one Current direction. When the voltages have a maximum value for a given current direction reach the tube during the cycle shown by the curve A-B in FIG Time directing.

Die Steuerröhre 36 ist ebenfalls eine Röhre mit kalter Kathode; sie erfordert, um leitend zu werden,: eine positive Spannung an ihrem Gitter. Ist sie ein-. mal leitend, so bleibt sie dies so lange, als die Anodenspannung größer als die Ionisierungsspan-,nung; beispielsweise 300 Volt, ist.The control tube 36 is also a cold cathode tube; she requires, in order to become conductive: a positive voltage on its grid. Is she a-. times conductive, it remains so as long as the anode voltage is greater than the ionization voltage; for example 300 volts.

Die Induktanz.32 gestattet infolge ihrer Anordnung @j zum Kondensator 34 dessen Auf ladung auf die dop-,--1 pelte Spannung der Klemme 26, so daß der Kondensator 34 im voll aufgeladenen Zustand doppelt so hohe Spannung aufweist, wie die Höchstspannung an der Klemme 26 beträgt. Wenn die Röhre 36 durch die Ladung des Kondensators 56 leitend wird, wird der Kondensator 34 schneller entladen, als er von der Klemme 26 aufgeladen werden kann. Wenn dies eintritt, fällt die Anodenspannung der Röhre 36 unter die Spannung, die zur Aufrechterhaltung der Ionisierung erforderlich ist, und die Röhre 36 wird nicht leitend, da die Induktanz 32 einen schnellen Spannungsanstieg auf der Platte des Kondensators 34 verhindert.The inductance. 32 allows due to its arrangement @j to the capacitor 34 its charge on the dop -, - 1 pelte voltage of the terminal 26, so that the capacitor 34 is twice as high voltage when fully charged shows what the maximum voltage at terminal 26 is. When the tube 36 through the charge of the capacitor 56 becomes conductive, the capacitor 34 is discharged faster, than it can be charged from terminal 26. When this occurs, the anode voltage drops the tube 36 is subjected to the voltage required to maintain ionization is, and the tube 36 will not be conductive because the inductance 32 has a rapid voltage rise on the plate of the capacitor 34 prevented.

Die Röhre 50, die eine Röhre mit kalter Kathode und eine Regelröhre ist, wird leitend, wenn die Anodenspannung einen bestimmten Wert übersteigt. Daher wird der Kondensator 44 nur bis zu diesem Wert aufgeladen; die Röhre 50 wird nur dann leitend, wenn die Spannung am Verbindungspunkt 51 diesen Wert übersteigt.The tube 50, which is a cold cathode tube and a regulating tube is, becomes conductive when the anode voltage exceeds a certain value. Therefore the capacitor 44 is only charged up to this value; the tube 50 will only then conductive when the voltage at connection point 51 exceeds this value.

Die Zündanordnung arbeitet mit einer Spannung an der Klemme 26 zwischen 600 und 1000 Volt. 600 Volt können z. B. erreicht werden, wenn die Spannung der teilweise aufgeladenen Batterie niedrig ist, aber doch ausreicht, um den Andrehmotor der Brennkraftmaschine zu betätigen. 1000 Volt können z. B. erreicht werden, wenn die Batterie voll aufgeladen ist oder wenn Strom zum Zünden oder zum Aufladen der Batterie von einem Generator erzeugt wird. Um die gleiche Aufladung des Kondensators 44 zu erreichen, wenn die Spannung an der Klemme 26 600 Volt beträgt, und um den Kondensator keiner übermäßigen Spannung auszusetzen, wenn die Spannung an der Klemme 26 größer als 1000 Volt ist, ist die Spannungsregelröhre 50 vorgesehen.The ignition arrangement works with a voltage at terminal 26 between 600 and 1000 volts. 600 volts can e.g. B. can be achieved when the voltage of the partially charged battery is low but enough to start the engine to operate the internal combustion engine. 1000 volts can e.g. B. be achieved if the battery is fully charged or if there is electricity to ignite or charge the Battery is generated by a generator. To the same charge of the capacitor 44 when the voltage at terminal 26 is 600 volts, and around the Capacitor not subject to excessive voltage when voltage is applied to the terminal 26 is greater than 1000 volts, the voltage control tube 50 is provided.

Die Gleichrichterröhren 22 und die Steuerröhre 36 mit kalten Kathoden werden wirksam, sobald der Zündschalter geschlossen wird. Diese Röhren benötigen für ihre Betätigung hohe Spannungen. Diese liegen innerhalb, der Möglichkeiten der Batterie einer Brennkraftmaschine, wenn geeignete Einrichtungen zur Erhöhung der Spannung wie ein Summer, ein Transformator und eine Gleichrichteranordnung der erwähnten Art benutzt werden.The rectifier tubes 22 and the control tube 36 with cold cathodes take effect as soon as the ignition switch is closed. These tubes need high voltages for their actuation. These are within the possibilities of Battery of an internal combustion engine, if suitable devices to increase the Voltage such as a buzzer, a transformer and a rectifier arrangement of the ones mentioned Kind of used.

In Fig. 2 ist eine abgewandelte Ausführungsform dargestellt. Hierbei wird das Feld 64 eines Umformers 66 durch über einen veränderlichen Widerstand 68 fließenden Strom einer Batterie 70 erregt, wenn ein Schalter 72 geschlossen ist. Leitungen 74 und 76 verbinden die Abgänge des Umformers 66 mit einem Gleichrichter 78, der der Klemme 26" eine verhältnismäßig hohe Gleichspannung liefert. Der Umformer 66 und der Gleichrichter 78 ersetzen den Summer-Wechselstromumformer, den Transformator 20 und die Gleichrichterröhren 22, wie sie bei der Anlage nach Fig. 1 benutzt wurden. Der restliche Stromkreis ist der gleiche wie in Fig. 1. Es ist dies durch Zufügung des Index a zu den Bezugszeichen angedeutet.In Fig. 2 a modified embodiment is shown. Here the field 64 of a converter 66 is through a variable resistor 68 The flowing current of a battery 70 is excited when a switch 72 is closed. Lines 74 and 76 connect the outputs of the converter 66 to a rectifier 78, which supplies terminal 26 "with a relatively high DC voltage. The converter 66 and rectifier 78 replace the buzzer AC converter, the transformer 20 and the rectifier tubes 22, as they were used in the system of FIG. The rest of the circuit is the same as in Fig. 1. It is by addition of the index a indicated to the reference numerals.

Die abgewandelte Schaltung nach Fig. 4 ist grundsätzlich denen nach den Fig. 1 und 2 ähnlich; die Unterschiede ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.The modified circuit according to FIG. 4 is basically those according to Figures 1 and 2 similar; the differences emerge from the following description.

Die Ladecharakteristiken des Kondensatorkreises, der die Röhre 30, die Induktanz 32 und den Kondensator 34 umfaßt, sind in. den Fig. 5 und 6 dargestellt. Dort ist die dem Kondensator 34. aufgedrückte Spannung U. über der Zeit aufgetragen.The charging characteristics of the capacitor circuit, which the tube 30, the inductance 32 and the capacitor 34 are shown in FIGS. The voltage U. impressed on the capacitor 34 is plotted there over time.

:. Der Kondensator 34 wird infolge der Eigenschaften fies Aufladekreises so lange aufgeladen, bis der Punkt b erreicht ist. Wenn Zündung erfolgen soll und die Steuerröhre 36 durch einen Impuls in ihrem Gitterkreis leitend gemacht ist, ergibt sich ein Strom vom Kondensator 34 durch die Röhre 36 zur Erde 42 und zurück durch die Primärwicklung 38 der Zündspule auf die andere Seite des Kondensators. Dieser Strom fließt so lange, bis die gesamte im Kondensator 34 gespeicherte Energie verbraucht ist. Während in diesem Zeitpunkt ein starker Strom fließt, fällt die Spannung des Kondensators 34 längs der Linie b-c in Fig. 5 stark ab. Der Stromfluß stellt eine beachtliche Energie in der Primärwicklung 38 dar; er ist zur Induzierung eines Stromes verfügbar, der noch fließt, wenn der Kondensator entladen ist. Der Strom fließt in der ursprünglichen Richtung weiter, so daß der Kondensator 34 mit umgekehrter Polarität aufgeladen wird, wie dies durch den Teil c-d der Fig. 5 dargestellt ist. Wenn die gesamte verfügbare Energie im Kondensator 34 mit umgekehrter Polarität erscheint, wird die Steuerröhre 36 diesen Strom nicht leiten, da sie nur in einer Richtung stromdurchlässig ist. Das Endergebnis ist eine umgekehrte Aufladung des Kondensators 34, die vor der Aufladung auf die volle Spannung durch die Gleichrichterröhre 30 und die Induktanz 32 beseitigt werden muß. Diese Aufladung erfordert mehr Energie, als wenn die gleiche Ladung des Kondensators 34 von der Spannung Null an angesammelt werden würde.:. The capacitor 34 becomes nasty charging circuit due to the characteristics charged until point b is reached. When ignition should take place and the control tube 36 is made conductive by a pulse in its grid circle, there is a current from capacitor 34 through tube 36 to ground 42 and back through the primary winding 38 of the ignition coil to the other side of the capacitor. This current flows until all of the energy stored in the capacitor 34 is obtained is used up. While a strong current is flowing at this point, the The voltage of the capacitor 34 along the line b-c in FIG. 5 drops sharply. The flow of electricity represents significant energy in primary winding 38; he is for induction of a current that still flows when the capacitor is discharged. Of the Current continues to flow in the original direction, so that the capacitor 34 with reverse polarity is charged, as shown by part c-d of FIG is. When all of the available energy in capacitor 34 is reversed in polarity appears, the control tube 36 will not conduct this current, since it is only in one Direction is permeable to current. The end result is a reverse charge of the Capacitor 34, which is before being charged to full voltage through the rectifier tube 30 and inductance 32 must be eliminated. This charge requires more energy, as if the same charge of the capacitor 34 was accumulated from the voltage zero would be.

Um die Ladung umgekehrter Polarität des Kondensators 34 zu verringern, ist eine Elektronenröhre 80 parallel zur Steuerröhre 36 angeordnet. Wenn die Spannung des Kondensators 34 den größten negativen Wert entsprechend Kurventeil c-d der Fig. 6 erreicht hat, wird die Röhre 80 leitend, da sie mit umgekehrter Polarität in den Kreis eingeschaltet ist und damit der umgekehrten Ladung des Kondensators 34 gestattet, einen Strom durch den Kreis zu schicken, wodurch der Kondensator 34 entsprechend dem Kurventeil d'-e' entladen wird. Die dem Kondensator 34 durch die Röhre 30 und die Induktanz 32 zugeführte Ladung wird nicht durch die Röhre 80 gehen, da diese Röhre für einen Strom dieser Richtung nicht leitend ist.To reduce the reverse polarity charge on capacitor 34, an electron tube 80 is arranged parallel to the control tube 36. When the tension of the capacitor 34 has the largest negative value corresponding to curve part c-d of Fig. 6, the tube 80 becomes conductive as it enters the Circuit is switched on and thus allows the reverse charge of the capacitor 34, to send a current through the circuit, causing the capacitor 34 accordingly the part of the curve d'-e 'is discharged. The condenser 34 through the tube 30 and the charge supplied to inductance 32 will not pass through tube 80 because of this Tube is not conductive for a current in this direction.

Wenn die Röhre 80 den Durchgang eines Stromes gestattet hat, wird dieser Strom in der Wicklung 38 induzieren und in der gleichen Richtung weiterfließen, um den Kondensator 34 gemäß dem Kurventeil e'-f' aufzuladen. Diese Ladung wird über die Röhre 36 abfließen; die folgenden Aufladungen des Kondensators 34 werden abgeleitet, bis Nullspannung (Punkt g') erreicht ist, wonach der Kondensator 34 nach dem Kurventeil g'-h' durch- die Induktanz 32 und die Röhre 30 wieder aufgeladen wird. Die Vereinigung der Röhre 80 mit der Röhre 36 ergibt eine längere Zünddauer und eine Erniedrigung des der Schaltanordnung -zuzuführenden Stromes.When the tube 80 has allowed the passage of a current, will induce this current in the winding 38 and continue to flow in the same direction, to charge the capacitor 34 according to the curve part e'-f '. This charge is over drain the tube 36; the following charges of the capacitor 34 are discharged, until zero voltage (point g ') is reached, after which the capacitor 34 after the curve part g'-h 'through inductance 32 and tube 30 is recharged. The Union the tube 80 with the tube 36 gives a longer ignition duration and a decrease of the current to be supplied to the switching arrangement.

Die sekundäre Wicklung 82 des Transformators 20 ist - mit einer Niederspannungsanzapfung 84 einer Hochspannungsanzapfung 86 und einer gemeinsamen Klemmenanzapfung 88 versehen. Die gemeinsame Anzapfung 88 ist über eine Leitung 90 mit einer der Klemmen 92 des Gleichrichterstromkreises verbunden. Die Niederspannungsanzapfung 84 ist über eine Leitung 94 mit einem festen Kontakt 96 eines Relais 98 verbunden. Dem Kontakt 96 liegt ein Kontakt 100 gegenüber. Zwischen den beiden Kontakten ist ein Schaltarm 102 angeordnet, der abwechselnd mit dem einen. oder -dem anderen Kontakt zusammenarbeitet und einen Stromkreis schließt: Das feste Ende des Schaltarmes 102 ist über eine Leitung 104 mit den Gitterwiderständen-25 der Gleichrichterröhren 22 ver- Bunden. Der Schaltarm 102 wird normalerweise durch eine Feder 106 gegen den Kontakt 96 gezogen, so daß der Gleichrichtereinheit die niedrigere Spannung aufgedrückt wird.The secondary winding 82 of the transformer 20 is provided with a low-voltage tap 84, a high-voltage tap 86 and a common terminal tap 88. The common tap 88 is connected via a line 90 to one of the terminals 92 of the rectifier circuit. The low-voltage tap 84 is connected to a fixed contact 96 of a relay 98 via a line 94. A contact 100 lies opposite the contact 96. A switching arm 102 is arranged between the two contacts, which alternates with the one. or the other contact cooperates and closes a circuit: the fixed end of the switching arm 102 is connected to the grid resistors 25 of the rectifier tubes 22 via a line 104. The switch arm 102 is normally pulled against the contact 96 by a spring 106 so that the lower voltage is impressed on the rectifier unit.

Wird der Schaltarm 102 durch Erregung der Magnetspule 108 an den Kontakt 100 gezogen und dadurch die Klemme 86 des Transformators 20 mit den Gitterwiderständen 25 verbunden, erhält der Gleichrichterkreis eine höhere Spannung. Die Spule 108 liegt im Anlasserkreis der Brennkraftmaschine, so daß sie beim Anlassen erregt wird und den Schaltarm 102 vom Kontakt 96 weg zum Kontakt 100 zieht. Die dadurch erzielte höhere Spannung der Zündanlage erleichtert das Andrehen der Brennkraftmaschine.The switching arm 102 is brought into contact by energizing the solenoid 108 100 pulled and thereby the terminal 86 of the transformer 20 with the grid resistors 25 connected, the rectifier circuit receives a higher voltage. The coil 108 lies in the starter circuit of the internal combustion engine, so that it is excited when it is started and pulls switch arm 102 away from contact 96 toward contact 100. The resulting higher ignition system voltage makes it easier to start the internal combustion engine.

Da eine Zündanlage bei höheren Drehzahlen eine geringere Spannung benötigt als bei niedrigen Drehzahlen, ist der Primärwicklung 110 des Transformators 20 eine Belastungslampe 112 vorgeschaltet. Diese Lampe wirkt als veränderlicher Widerstand, dessen Ohmscher Widerstand proportional mit dem fließenden Strom anwächst. Steigt die Drehzahl der Brennkraftmaschine, so erhöht -sich die Leistung eines von dieser angetriebenen Generators, der die Primärwicklung 110 speist. Diese Zunahme der elektrischen Energie wird den induzierten Strom und die Spannung in der Sekundärwicklung 82 erhöhen und dementsprechend auch die an die Klemmen 84 und 86 gelieferten Spannungen. Diese Spannungserhöhung wird zum Teil durch die Zunahme des Ohmschen Widerstandes der Belastungslampe 112 ausgeglichen, so daß der übrigen Zündanlage eine gleichmäßigere Spannung zugeteilt wird.Because an ignition system has a lower voltage at higher speeds needed than at low speeds, is the primary winding 110 of the transformer 20, a load lamp 112 is connected upstream. This lamp acts as a changeable one Resistance whose ohmic resistance increases proportionally with the flowing current. If the speed of the internal combustion engine increases, the power of one of increases this driven generator that feeds the primary winding 110. This increase The electrical energy is the induced current and the voltage in the secondary winding 82 increase and accordingly also the voltages supplied to terminals 84 and 86. This voltage increase is due in part to the increase in ohmic resistance the load lamp 112 balanced, so that the rest of the ignition system a more uniform Voltage is allocated.

Die Belastungslampe 112 kann eine Lampe mit Wolframfäden sein, dessen Widerstand sich direkt mit dem durch ihn fließenden Strom ändert. Sie könnte in -abgewandelter Form auch in dem Sekundärkreis der Zündanlage in der Leitung 90 liegen. In diesem Falle würde sich der Ohmsche Widerstand direkt mit der Drehzahl der Maschine ändern.The stress lamp 112 may be a lamp with tungsten filaments, its Resistance changes directly with the current flowing through it. You could be in -modified form are also in the secondary circuit of the ignition system in line 90. In this case the ohmic resistance would be directly related to the speed of the machine change.

Eine Zündschaltung nach Fig.4 ergibt eine einwandfreie Arbeitsweise, wenn seine Elemente folgende Kennzeichen aufweisen: Primärwicklung 110 des Transformators 20 76 Windungen mit Draht von 0,61 mm Durchmesser, Sekundärwicklung 82 des Transformators 20 zwischen Anzapfungen 88 und 84: 2450 Windungen mit Draht von 0,13 mm Durchmesser, zwischen den Anzapfungen 88 und 86 . . .. .. . - 4500 Windungen 'mit Draht von 0,13 mm Durchmesser, Gleichrichterröhren 22 . . Triode mit den Kennzeichen: min. Anlaß-Spitzenspannung . .... 550 Volt Anlaß-Anodenstrom . . . . . . . . . . . . . 40 #tA max. Sperrspannung . . . . . . . . . . . . . 2000 Volt max. Sperrstromstärke . . . . . . . . . . . 0,6 g,A max. Anodenstrom . . . . : . . . . . . . . . 220 KA max. Gleichstrom -Ausgangsstrom 35 [,A min. Gleichstrom-Ausgangsstrom 0,2 g,A _ .max. Ausgangsspannung .. . . . . . . 1800 Volt Gitterwiderstände 25 .. . 10 Megohm, y Kondensator 24 . .. . . ... 0,68 [F, Induktanz 32 .......... 55 H, Kondensator 34 . . . . . . . . 0,044 wF, Kondensator 44 . .. .. .. . 0,01 @.F, Widerstand 46 . . . . . . . . 47 000 Ohm, Widerstand 52 . . . . . . . . 51000 Ohm, Kondensator 56 . . . . . . . . 0,002 #tF, Widerstand 58 . . . . . . . . 22 000 Ohm, Widerstand 60 . . . . . . . . 400 000 Ohm, Widerstand 62 . . . . . . . . 150 000 Ohm, Gitterkondensator 114. . 0,0005 VF, Widerstand 116. . . . . . . . 5 000 Ohm, Kondensator 118 ....... 0,006 #(F, Röhre 30 . . . . . . . . . . . . . . Triode wie Gleichrichterröhren 22, Röhre 50 . .. ...... ..... Spannungsreglerröhr,e, mit kalter Kathode mit den Kennzeichen: min. Anodenspannung ..... 500 Volt Gleichstrom-Anlaßspannung 250 bis 450 Volt Gleichstroin-Betriebs-Spannung . . . . . . . . . . . . . . 210± 10 Volt max. Betriebsstromstärke . . 10 #tA min. Betriebsstromstärke . . 0,3 #tA Regelbereich . . . . . . . . . . . . . . 10 Volt, Röhren 36 und 80 ...... Triode mit den Kennzeichen max. Anodenspannung . . . . . . . . . . . 2000 Volt min. Anodenspannung . . . . . . . . . . . 1000 Volt max. Durchschnitts-Anodenstrom 40 1,A max. Spitzenanodenstrom . . . . . . . . 170 A min. Spitzenanodenstrom . . . . . . . . SO A max. Anodenimpulsabstand ...... 2 [sec min. Sperrstrom . . . . . . . . . . . . . . . . 20 #tA max. Sperrstrom ....... . . . . . . . . . 50 A max. Durchschnitts-Gitterstrom .. 2 [.A, Widerstandslampe 112. . ausgelegt auf 0,6 Ohm bei 3.,4 Amp.An ignition circuit according to FIG. 4 results in perfect operation if its elements have the following characteristics: primary winding 110 of transformer 20 76 turns with wire of 0.61 mm diameter, secondary winding 82 of transformer 20 between taps 88 and 84: 2450 turns with wire of 0.13 mm diameter, between taps 88 and 86. . .. ... - 4500 turns of 0.13 mm diameter wire, rectifier tubes 22. . Triode with the characteristics: min. .... 550 volts starting anode current. . . . . . . . . . . . . 40 #tA max. . . . . . . . . . . . . 2000 volts max. . . . . . . . . . . 0.6 g, A max. . . . :. . . . . . . . . 220 KA max. Direct current output current 35 [, A min. Direct current output current 0.2 g, A _ .max. Output voltage ... . . . . . 1800 volt grid resistors 25 ... 10 megohms, y capacitor 24. ... . ... 0.68 [F, inductance 32 .......... 55 H, capacitor 34. . . . . . . . 0.044 wF, capacitor 44. .. .. ... 0.01 @ .F, resistance 46. . . . . . . . 47,000 ohms, resistor 52. . . . . . . . 51000 ohms, capacitor 56. . . . . . . . 0.002 #tF, resistor 58. . . . . . . . 22,000 ohms, resistor 60. . . . . . . . 400,000 ohms, resistor 62. . . . . . . . 150,000 ohms, grid capacitor 114.. 0.0005 VF, resistor 116.. . . . . . . 5 000 Ohm, capacitor 118 ....... 0.006 # (F, tube 30................ Triode like rectifier tubes 22, tube 50. .. ...... ..... Voltage regulator tube, e, with a cold cathode with the characteristics: min. Anode voltage ..... 500 volts direct current starting voltage 250 to 450 volts direct current operating voltage.......... .. 210 ± 10 volts max.operating amperage.. 10 #tA min. Operating amperage.. 0.3 #tA control range............... 10 volts, tubes 36 and 80 .... .. Triode with the label max. Anode voltage........... 2000 volts min. Anode voltage........... 1000 volts max. Average anode current 40 1, A max ........ 170 A min. Peak anode current........ SO A max. Anode pulse spacing ...... 2 [sec min. Reverse current............ .... 20 #tA max. Reverse current ................ 50 A max. Average grid current .. 2 [.A, resistance lamp 112 ... designed for 0.6 ohms at 3., 4 amp.

Der Kondensator 118 wirkt in Verbindung mit dem Widerstand 116 genau so wie der Kondensator 23 in der Schaltung der Fig. 1.Capacitor 118 in conjunction with resistor 116 is accurate such as the capacitor 23 in the circuit of FIG. 1.

Die Röhre 80 ist genau wie die Röhre 36 eine Röhre mit kalter Kathode, die eine positive Spannung am Gitter erfordert, um leitend zu werden, und die,. einmal leitend geworden; so lange leitend bleibt, als die Anodenspannung größer als die Ionisierungsspannung ist.The tube 80 is just like the tube 36 a tube with a cold cathode, which requires a positive voltage on the grid in order to become conductive, and which. once become a leader; remains conductive as long as the anode voltage is greater than the ionization voltage.

_ Wenn die beiden Röhren 36 und 80 infolge der Ladung des Kondensators 56 leitend werden, wird 'der Kondensator 34 schneller entladen, als sein Ladung von der Klemme 26 her erfolgt: In diesem Falle fällt die Anodenspannung der Röhren unter die Spannung, die zur Aufrechterhaltung der Ionisierung erforderlich ist; die Röhren werden nicht leitend, da die Induktanz 32 eine schnelle Spannungszunahme an der Platte des Kondensators 34 verhindert._ When the two tubes 36 and 80 as a result of the charge on the capacitor 56 become conductive, the capacitor 34 is discharged faster than its charge takes place from terminal 26: In this case the anode voltage of the tubes drops below the voltage required to maintain ionization; the tubes will not be conductive because the inductance 32 has a rapid voltage increase on the plate of the capacitor 34 prevented.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Ignition devices controlled by electronic tubes for internal combustion engines with a power source for fluctuating direct current, a capacitor which can be charged by this source and which is suitable for exciting the primary winding of the ignition coil of the ignition device by periodic discharge under the control of an electron tube, g &, a control capacitor which can be charged from the power source, and can be connected to the grid of the electron tube by closing the contacts of a breaker in order to be discharged and thereby render the electron tube conductive, characterized in that the connection of the capacitor energizing the primary winding (38) of the ignition coil (34) takes place with the power source via an electron tube (30) permeable to current only in one direction and via an inductance (32).

2. Ignition device according to claim 1, characterized characterized in that the electron tube (30) is a cold cathode triode, whose anode is connected to the current source and whose cathode is connected to the inductance (32) is.

3. Ignition device according to claim 1 or 2, characterized in that the Control circuit contains an auxiliary capacitor (56), which when the breaker contacts close (54) charged by the voltage of the control capacitor (44) and when mining the Breaker contacts is discharged to the grid of the control tube (36) a negative To impose tension.

4. Ignition device according to claim 3, characterized by a pair of current-limiting resistors (62, 60) connected to the auxiliary capacitor (56) are connected in such a way that they limit the charging and discharging currents.

5. Ignition device according to one of the preceding claims, characterized by an electron tube (80) connected in parallel with the control tube (36) with opposite polarity is to reverse the charge generated by the ignition coil in the energizing capacitor (34) is induced to derive before this.

6. Ignition device according to one of the preceding Claims, characterized in that the alternating current voltage of the power source before rectification in a transformer (20) is increased, which one several times tapped secondary winding (82), the taps (84, 86, 88) being automatic is changed by a relay (98) responsive to the speed of the internal combustion engine so that the secondary side has a higher level during engine start-up Voltage supplies.

7. Ignition device according to claim 6, characterized in that the primary circuit of the transformer (20) contains a load lamp (112) , the resistance of which is directly variable as a function of the flowing current. B. Ignition device according to one of the preceding claims, characterized by a resistor (52) and a voltage regulating tube (50) containing means for regulating the fluctuations in the current fed to the control capacitor (44). Considered publications: German Patent Specifications No. 892 985, 854 723, 863 878, 658 615.